一种飞机试飞擦尾监控方法与流程

1.本申请涉及飞机试飞技术，具体是一种飞机试飞擦尾监控方法。


背景技术：

2.适航条例要求飞机的生产厂商必须选定飞机的最小离地速度(vmu)，以确保在等于和高于该速度时，飞机可以安全离地并继续起飞。最小离地速度需要通过验证试飞进行确定。在进行最小离地速度验证试飞时，根据ac25-7c试验指南说明，在0.96vmu和vmu之间，飞机尾部至少应有50％的时间必须和地面接触，每次触地时间持续10s以上，这样难免对飞机尾部本体结构造成一定程度地破坏，为了避免飞机尾部下表面直接摩擦地面的现象，在飞行试验机机身后部加装擦尾保护及监控系统是非常必要的。
3.目前，通常做法是在机身后部增加擦尾块，擦尾块上设有触地开关和擦尾保护轮，飞机擦尾试飞时，欲触地开关首先与地面接触，并将信号反馈给驾驶员，驾驶员控制飞机抬头速度使得擦尾块与地面接触，此时触地开关将信号反馈至驾驶员，驾驶员保持该状态10s以上。由于该飞行试验难度较大，通常需要多次飞行试验才能成功，因此该做法存在一定的不足之处，具体如下：1)试飞时擦尾块与地面摩擦接触，擦尾块损耗较大，擦尾块需要经常更换；2)擦尾块与地面摩擦产生热量较大，严重时对机身后部结构会造成一定的损害；3)由于飞机速度较大，且欲触地开关与地面接触后反馈欲触地信号，使得欲触地开关容易出现故障；4)驾驶员只能捕获到欲触地信号和触地信号，时间间隔较小，对驾驶员操作要求较高。


技术实现要素：

4.本申请的目的在于针对飞机研制的需求现有技术存在的问题，提出一种飞机试飞擦尾监控方法。
5.一种飞机试飞擦尾监控方法，在飞机的腹部后侧设有擦尾保护轮，其特征在于包含以下内容，1)在飞机腹部设有观测窗，该观测窗内设有激光测距器和摄像头，激光测距器和摄像头与试飞擦尾监控器以及显示器连接；2)飞机试飞时，激光测距器探测飞机腹部与地面的距离，形成测距信号传输给试飞擦尾监控器；3)所述的摄像头观测擦尾保护轮与地面关系，形成影像信号传输给试飞擦尾监控器；4)擦尾监控器将收到的测距信号和影像信号进行计算处理形成飞机腹部与地面的状态信息，并将该状态信息通过显示器显示。
6.所述的观测窗是一个设置在飞机腹部凸出的透明件。
7.所述的观测窗位于飞机的腹部擦尾保护轮的前侧。
8.所述的激光测距器的测距方向与飞机腹部下零纵线垂直。
9.所述的摄像头的观测方向指向擦尾保护轮。
10.所述的显示器位于飞机驾驶舱内。
11.本申请的有益效果在于：1)避免机身结构直接与地面接触导致结构损坏；2)采用擦尾保护轮及缓冲器形式，吸收擦尾能量且减小摩擦所产生的热量；3)采用激光测距器测
量机身与地面的距离，为驾驶员提供机尾接地信息；4)采用摄像头实现擦尾情况的状态监控。
12.以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。
附图说明
13.图1是飞机试飞擦尾监控系统
14.图中编号说明：1擦尾保护轮、2支臂、3缓冲器、4机体气密结构、5后机身蒙皮、6透明件、7激光测距器、8摄像头、9试飞擦尾监控器、10显示器。
具体实施方式
15.参见附图，本申请的飞机试飞擦尾监控系统，在飞机的后机身结构上设有擦尾保护装置，该擦尾保护装置固定在后机身的机体气密结构4上，试飞擦尾保护装置的擦尾保护轮1通过轴承固定在支臂2的后端，支臂2与机体气密结构4之间设有缓冲器3，擦尾保护轮1在擦尾试飞时与地面接触且转动，避免与地面摩擦产生过大热量。支臂2前端铰接在机体气密结构4上，支臂2后端与擦尾保护轮1连接，在支臂2上设有连接耳片，与缓冲器3铰接。
16.本申请的试飞擦尾监控系统，是在飞机腹部的设有观测窗，观测窗是一个设置在飞机腹部后机身蒙皮5上凸出的透明件6。实施例中，所述的观测窗位于飞机的腹部擦尾保护轮1的前侧。
17.在观测窗内设有激光测距器7和摄像头8，激光测距器7和摄像头8与试飞擦尾监控器9以及显示器10连接；所述的激光测距器9的测距方向与飞机腹部下零纵线垂直，同时激光测距器可通过透明件测量机身尾部与地面的距离。所述的摄像头8的观测方向指向擦尾保护轮，摄像头可通过透明件监控擦尾保护装置与地面的状态。所述的显示器位于飞机驾驶舱内。
18.飞机试飞时，激光测距器7探测飞机腹部与地面的距离，形成测距信号传输给试飞擦尾监控器9；所述的摄像头8观测擦尾保护轮1与地面关系，形成影像信号传输给试飞擦尾监控器9；擦尾监控器9将收到的测距信号和影像信号进行计算处理形成飞机腹部与地面的状态信息，该状态信息包含擦尾保护装置与地面的距离、距离变化率、欲触地、触地、时间及视频信息，并将该状态信息通过显示器10显示。
19.显示器10设置在驾驶舱，驾驶员通过显示器实现对飞机擦尾试飞的状态监控，并可直接获取后机身离地面距离、距离变化率、欲触地、触地、触地时间、触地情况等信息，有效的提示了飞机擦尾时的状态监控，便于驾驶员成功完成擦尾试飞。
20.驾驶员擦尾试飞时，通过显示器10监控擦尾状态，显示器10为驾驶员提供视频监控信息，同时显示擦尾保护轮1与地面间距、间距变化率信息，在间距到达一定值时，提示欲接地提醒，驾驶员根据提醒调整飞机抬头速率，在擦尾保护轮接地时，显示器10提示接地提醒并开始计时，通过驾驶员通过显示器监控擦尾轮与地面接触情况，擦尾时间满足要求时(至少10s)给出试验成功提醒，驾驶员根据提醒开展下一步操作。


技术特征：
1.一种飞机试飞擦尾监控方法，在飞机的腹部后侧设有擦尾保护轮，其特征在于包含以下内容，1)在飞机腹部设有观测窗，该观测窗内设有激光测距器和摄像头，激光测距器和摄像头与试飞擦尾监控器以及显示器连接；2)飞机试飞时，激光测距器探测飞机腹部与地面的距离，形成测距信号传输给试飞擦尾监控器；3)所述的摄像头观测擦尾保护轮与地面关系，形成影像信号传输给试飞擦尾监控器；4)擦尾监控器将收到的测距信号和影像信号进行计算处理形成飞机腹部与地面的状态信息，并将该状态信息通过显示器显示。2.如权利要求1所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，所述的观测窗是一个设置在飞机腹部凸出的透明件。3.如权利要求1所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，所述的观测窗位于飞机的腹部擦尾保护轮的前侧。4.如权利要求1或2或3所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，所述的激光测距器的测距方向与飞机腹部下零纵线垂直。5.如权利要求1或2或3所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，所述的摄像头的观测方向指向擦尾保护轮。6.如权利要求1所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，所述的显示器位于飞机驾驶舱内。7.如权利要求1所述的飞机试飞擦尾监控方法，其特征在于，擦尾试飞时，通过显示器监控擦尾状态，显示器为驾驶员提供视频监控信息，同时显示擦尾保护轮与地面间距、间距变化率信息，在间距到达一定值时，提示欲接地提醒，驾驶员根据提醒调整飞机抬头速率，在擦尾保护轮接地时，显示器提示接地提醒并开始计时，通过驾驶员通过显示器监控擦尾轮与地面接触情况，擦尾时间满足要求时给出试飞成功提醒。

技术总结
一种飞机试飞擦尾监控方法，在飞机的腹部后侧设有擦尾保护轮，在飞机腹部设有观测窗，该观测窗内设有激光测距器和摄像头，激光测距器和摄像头与试飞擦尾监控器以及显示器连接；飞机试飞时，激光测距器探测飞机腹部与地面的距离，形成测距信号传输给试飞擦尾监控器；所述的摄像头观测擦尾保护轮与地面关系，形成影像信号传输给试飞擦尾监控器；擦尾监控器将收到的测距信号和影像信号进行计算处理形成飞机腹部与地面的状态信息，并将该状态信息通过显示器显示。显示。显示。


技术研发人员：罗志鹏 孙毅 王清华 贺旺
受保护的技术使用者：中航西飞民用飞机有限责任公司
技术研发日：2020.03.02
技术公布日：2021/9/2